DE19751710A1

DE19751710A1 - Magnet with a corrosion protection coating

Info

Publication number: DE19751710A1
Application number: DE1997151710
Authority: DE
Inventors: Manfred Schuhmacher
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Leybold Systems GmbH
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-05-27

Abstract

The protective layer is an appropriately shaped and folded foil whose sections jointly fully cover the magnet, and are permanently joined to one another in such a way that contact between the magnet and chemically reactive media is prevented. An Independent claim is also included for an application of a magnet with such a protective layer in a plasma generating installation.

Description

Die Erfindung betrifft Magnetkörper, welche gegen Einwirkung chemischer Stoffe auf ihre Außenflächen eine Schutzschicht aufweisen.The invention relates to magnetic bodies, which against Effect of chemical substances on their outer surfaces have a protective layer.

Unter Magnetkörper werden hierbei sowohl aus ma gnetischen als auch aus magnetisierbaren Stoffen bestehende Bauteile verstanden.Magnetic bodies are used here both from ma magnetic as well as magnetizable materials understood existing components.

Aus der DE 38 17 467 ist ein Verfahren zum Schüt zen von Werkstücken aus magnetisierbarem Material gegen das Verspröden verursachende Eindringen von Wasserstoff bekannt. Hierbei wird als Schutz schicht eine aus Silizium-Kohlenstoff bestehende Schicht mit einem Überzug aus amorphem Kohlenstoff mit Wasserstoffatomen in der Matrix auf zu schüt zende Magnete mittels eines Verfahrens der plasma angeregten chemischen Dampfabscheidung auf die Flächen aufgetragen. Die Schutzschicht selbst be steht aus mindestens zwei Schichtlagen, nämlich aus einer unmittelbar auf dem magnetisierbaren Substrat aufgetragenen, gut haftenden Grund- oder Haftschicht aus Kohlenstoff mit Silizium und einer darauf abgeschiedenen dichteren, siliziumfreien oder siliziumhaltigen Schicht aus amorphem Kohlen stoff. Die derartig hergestellten Schutzschichten weisen typischerweise Dicken von 1 µm-3 µm auf.DE 38 17 467 describes a method for pouring workpieces made of magnetizable material against the embrittlement of Known hydrogen. This is used as protection layer is made of silicon carbon Layer with an amorphous carbon coating with hydrogen atoms in the matrix magnet using a plasma process excited chemical vapor deposition on the Surfaces applied. The protective layer itself consists of at least two layers, namely from a directly on the magnetizable Applied, well adhering primer or Adhesive layer made of carbon with silicon and one deposited denser, silicon-free or silicon-containing layer of amorphous carbon material. The protective layers produced in this way typically have thicknesses of 1 µm-3 µm.

Alternativ zu den vorgenannten anorganischen Schichten sind Schutzschichten für Magnete, insbe sondere Dauermagnete bekannt, die aus organischen Substanzen bestehen. Diese Schichten werden auf die Magnetkörper z. B. mittels der Kathoden- Elektrotauch-Lackierung oder als Pulver- oder als Naßlacke aufgetragen.As an alternative to the aforementioned inorganic Layers are protective layers for magnets, especially special permanent magnets known from organic Substances exist. These layers are on the magnetic body z. B. by means of the cathode Electro-dip painting or as powder or as Wet paints applied.

In der Praxis hat sich nun herausgestellt, daß die vorgenannten anorganischen bzw. organischen Schutzschichten bereits nach kurzer Zeit beim Ein satz unter atmosphärischen Bedingungen ihre Korro sionsschutzfähigkeiten verlieren, wenn die äußere Schutzschicht beim Einrichten und der Montage der Magnete, z. B. auf einem Magnetjoch durch Zusam menstöße aufgrund der starken magnetischen Anzie hung untereinander, mechanisch beschädigt werden. Die Schutzschichten werden hierbei teilweise, je doch optisch nicht ohne weiteres sichtbar entfernt und verlieren damit lokal ihre Schutzfunktion ge genüber Korrosion verursachenden Stoffen. Die Ero sion und Korrosion des nunmehr partiell unge schützten Magnetmaterials führt dann zu einer schnellen Auflösung der Magnetkörper. Werden der artige Magnetkörper z. B. in Umgebungen mit erhöh ter Temperatur eingesetzt und hierbei durch ein Kühlmedium zwangsläufig temperiert, so korrodiert der Magnet bevorzugt dort, wo hohe Strömungsge schwindigkeiten des Kühlmediums auftreten. Durch die im Kühlmedium mitgeführten Korrosionsprodukte wird der Abrieb der Schutzschichten nachteilig noch weiter verstärkt.In practice, it has now been found that the aforementioned inorganic or organic Protective layers after a short time on set their corro under atmospheric conditions sion protection capabilities lose when the outside Protective layer when setting up and installing the Magnets, e.g. B. on a magnetic yoke by together shocks due to the strong magnetic attraction hung among themselves, mechanically damaged. The protective layers are partially, depending but visually not easily removed and thus lose their protective function locally against substances that cause corrosion. The Ero sion and corrosion of the now partially unused protected magnetic material then leads to a rapid dissolution of the magnetic body. Become the like magnetic body z. B. in environments with increased ter temperature used and by a Cooling medium inevitably tempered, so corroded the magnet is preferred where there are high flow rates speeds of the cooling medium occur. By the corrosion products carried in the cooling medium the abrasion of the protective layers becomes disadvantageous reinforced even further.

Besonders gefährdet gegen Korrosionseinwirkung z. B. durch oxydierende Substanzen sind die in ei nem Sinterverfahren hergestellten Dauermagnete, insbesondere Selten-Erd-Dauermagnetwerkstoffe, welche aus einer Eisen-Neodym-Bor- oder einer Ko balt-Samarium-Legierung bestehen. Diese Magnet werkstoffe werden zudem auch durch die Einwirkung von Wasserstoff sehr schnell zerstört. Insbesonde re Neodym enthaltende Magnete zersetzen sich schnell in Wasser oder Wasserdampf, da die magne tischen Anteile, insbesondere Neodym mit Wasser bzw. Wasserdampf zu löslichen Verbindungen reagie ren. Diese Korrosionsanfälligkeit ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Magnete in feuchter oder wäßriger Umgebung eingesetzt werden. Auch die bekannten organischen, aus Kunststoffen herge stellten Schichten sind von ihrer chemischen Natur her mehr oder weniger durchlässig für Wasser oder Wasserdampf und damit nicht geeignet, Wasser oder Wasserdampf grundsätzlich von dem Magnetkörper selbst fernzuhalten.Particularly vulnerable to corrosion e.g. B. by oxidizing substances are in egg permanent magnets produced by a sintering process, especially rare earth permanent magnet materials, which consists of an iron-neodymium-boron or a Ko balt samarium alloy. This magnet materials are also affected by the action destroyed by hydrogen very quickly. In particular Magnets containing neodymium decompose quickly in water or water vapor as the magne proportions, especially neodymium with water or water vapor react to soluble compounds Ren. This susceptibility to corrosion is particularly then disadvantageous if the magnets are in damp or in an aqueous environment. Also the known organic, made of plastics posed layers are of their chemical nature forth more or less permeable to water or Water vapor and therefore not suitable for water or Water vapor basically from the magnetic body keep yourself away.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gegenüber dem vorliegenden Stand der Technik wirk sameren Schutz von Magneten vor der Einwirkung von chemisch reaktiven, insbesondere flüssigen oder gasförmigen Stoffen zu schaffen.The object of the present invention is a effective compared to the present state of the art Protection of magnets from exposure to chemically reactive, especially liquid or to create gaseous substances.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der einzelne Magnetkörper mit einer diesen allflächig umgebenden Schutzschicht, welche aus einem an dem Magnetkörper anliegenden Folienzu schnitt besteht, bedeckt wird, wobei benachbarte, einander gegenüberliegende Seitenkanten des Foli enzuschnitts derartig mit Mitteln verbunden sind, daß der Magnetkörper in dem vom Folienzuschnitt umschlossenen Hohlraum eingekapselt ist. Die Ober fläche des zu umhüllenden Magnetkörpers entspricht im wesentlichen der Abwicklung des entfalteten Fo lienzuschnitts. Die Folienzuschnitte werden aus großflächigen Einzelfolien oder Folienbändern in Form des Folienzuschnitts herausgeschnitten oder herausgestanzt oder erodiert oder geätzt. Da der artige Folienbänder konstante Dicken mit sehr ge ringen Toleranzen haben, weisen die aus den Foli enzuschnitten bestehenden Schutzschichten für ein zelne Magnetkörper als auch für eine z. B. in ei ner Magnetanordnung gemeinsam verwendeten Vielzahl von Magneten vorteilhaft konstante Dicken auf.According to the invention, the object is achieved by that the single magnetic body with one of these all-round protective layer, which is made of a film lying on the magnetic body cut exists, is covered, with neighboring, opposite side edges of the foil are so connected with resources, that the magnetic body in the cut from the film enclosed cavity is encapsulated. The waiter area of the magnetic body to be covered corresponds essentially the handling of the unfolded Fo line cut. The film cuts are made large single foils or foil tapes in Cut out the shape of the film cut or punched out or eroded or etched. Since the like foil tapes constant thicknesses with very ge wrestling tolerances, they show from the foli cut existing protective layers for a individual magnetic body as well as for a. B. in egg ner magnet arrangement commonly used variety of magnets advantageously constant thicknesses.

Das Auftreten von infolge ungleichmäßiger Ausbil dung der Schutzschicht auftretender mechanischer Beschädigung und Korrosion der Magnetkörper wird damit vorteilhaft vermieden. Zur Festlegung der die einzelnen Flächen des Magnetkörpers abdeckenden Teilflächen des Folienzuschnitts wird dieser mit Faltlinien versehen, entlang derer der Folienzu schnitt entsprechend den zueinander abgewinkelten Flächen des Magnetkörpers auf dessen Flächen ge faltet wird. Der Magnetkörper wird hierzu auf den Folienzuschnitt gelegt und der Folienzuschnitt an schließend vollständig mit seinen Teilflächen an dem Magnetkörper angefaltet. Gegenüberliegende Stoßkanten des Folienzuschnitts werden mittels Verkleben oder Verschweißen oder Verlöten dauer haft und dichtend miteinander verbunden, wodurch der Magnetkörper vollständig von dem Außenraum ab gekapselt ist.The appearance of due to uneven training of the protective layer occurring mechanical Damage and corrosion of the magnetic body thus advantageously avoided. To determine the covering the individual surfaces of the magnetic body Partial areas of the film cut are included Provide fold lines along which the film closes cut according to the angled Surfaces of the magnetic body on its surfaces ge is folded. The magnetic body is for this on the Foil cut placed and the foil cut on then completely with its partial areas folded the magnetic body. Opposite Butt edges of the film cut are by means of Gluing or welding or soldering time adhesively and sealingly connected, whereby the magnetic body completely from the outside space is encapsulated.

Durch die gleichmäßige Beschichtung der Magnetkör per ist es möglich, Magnetanordnungen herzustel len, welche eine Vielzahl von zueinander ausge richteten Magnetkörpern aufweisen. Hierbei kommt der exakten Ausrichtung der Magnetkörper und der damit verbundenen räumlichen Lage des erzeugten Magnetfeldes besondere Bedeutung zu. Durch die gleichmäßige Dicke der Schutzschicht werden Ver kippungen und Fehlstellungen der Magnetkörper zu einander vorteilhaft vermieden.Due to the even coating of the magnetic body per it is possible to manufacture magnet arrangements len, which a variety of each other have directed magnetic bodies. Here comes the exact alignment of the magnetic body and the associated spatial location of the generated Magnetic field special importance. Through the uniform thickness of the protective layer are Ver Tilting and misalignment of the magnetic body avoided each other advantageously.

Gemäß Patentanspruch 2 besteht der Folienzuschnitt aus einem metallischen Werkstoff. Im Gegensatz zu nichtmetallischen Schutzschichten weisen Schutz schichten aus Metall eine geringere Durchlässig keit für Gase auf, welche von dem Magnetkörper fernzuhalten sind. Die metallischen Werkstoffe um fassen gemäß Patentanspruch 4 solche aus Kupfer, Zinn oder Nickel oder Blei oder Zinn oder Kupfer- Zink-Legierung oder Chrom-Nickel-Legierung oder Titan-Zink-Legierung bzw. solche aus den vorge nannten Metallen bestehende Legierungen.According to claim 2, the film is cut made of a metallic material. In contrast to non-metallic protective layers have protection layers of metal are less permeable on gases from the magnetic body are to be kept away. The metallic materials around summarize according to claim 4 those made of copper, Tin or nickel or lead or tin or copper Zinc alloy or chrome-nickel alloy or Titanium-zinc alloy or those from the pre called metals existing alloys.

Alternativ zu metallischen Werkstoffen sind auch Folienzuschnitte bestehend aus Kunststoffen oder metallisierte Kunststoffolie als Folienzuschnitt geeignet.Alternative to metallic materials are also Foil cuts consisting of plastics or metallized plastic film as film cut suitable.

Werden die Folienzuschnitte wie mit Patentanspruch 3 vorgeschlagen, einstückig ausgebildet, so können diese in besonders ökonomischer Weise hergestellt werden. Zum Verbinden der benachbart einander ge genüberliegenden Seitenkanten des auf dem Magnet körper anliegenden Folienzuschnitts eignen sich entsprechend dem Werkstoff des verwendeten Folien zuschnitts Löten, Verschweißen oder Verkleben. Die durch die einander gegenüber liegenden Stoßkanten ausgebildeten Nuten werden auf diese Weise vor teilhaft dauerhaft dichtend für Flüssigkeiten und Gase verschlossen.Are the film cuts as with claim 3 proposed in one piece, so can these are produced in a particularly economical manner become. To connect the adjacent ge opposite side edges of the on the magnet Body-fitting film cut are suitable according to the material of the film used cutting soldering, welding or gluing. The through the opposing edges Trained grooves are made in this way partially permanent sealing for liquids and Gases sealed.

Die Folienzuschnitte weisen je nach Größe des ver wendeten Magnetkörpers eine Dicke von bis zu 1,5 mm auf. Folienzuschnitte mit kleinerer Dicke, vorzugsweise im Dickenbereich von 0,05 mm bis 1 mm, können besonders vorteilhaft eng an die Flä chen des Magnetkörpers angelegt werden, wodurch die räumliche Ausdehnung des Magnetkörpers nur un wesentlich vergrößert wird. Dieses ist insbesonde re dann von Vorteil, wenn in den bereits im Be trieb befindlichen Magnetanordnungen die z. B. durch herkömmliche Verfahren mit einer Schutz schicht überzogenen Magnetkörper gegen erfindungs gemäße Magnetkörper auszutauschen sind. In diesem Fall können Magnetkörper gleicher Abmessungen ver wendet werden, die mit den vorgenannten Folienzu schnitten in einer Dicke von 0,05 mm erfindungsge mäß bedeckt sind. Änderungen an den auf eine be stimmte Magnetkörpergröße ausgelegten Magnethalte rungen der Magnetanordnungen sind dann vorteilhaft nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Magnetkörper einzeln austauschbar sind ohne daß die Schutzschicht für die nicht ausgetauschten Magnetkörper beschädigt wird, was z. B. bei mit ei ner einzigen durchgängigen Lackschicht beschichte ter Magnetkörper möglich ist.Depending on the size of the ver applied magnetic body up to a thickness 1.5 mm. Film cuts with smaller thickness, preferably in the thickness range from 0.05 mm to 1 mm, can be particularly advantageous close to the surface Chen of the magnetic body can be created, whereby the spatial expansion of the magnetic body only un is significantly enlarged. This is in particular re then an advantage if in the already in the Be located magnet assemblies z. B. through conventional methods with protection layer coated magnetic body against fiction appropriate magnetic bodies are to be replaced. In this Case can ver magnetic bodies of the same dimensions be used with the aforementioned foils cut in a thickness of 0.05 mm fiction are moderately covered. Changes to the be on a agreed magnetic body size designed magnetic holdings Then the magnet arrangements are advantageous not mandatory. Another advantage is that the magnetic bodies are individually replaceable without that the protective layer for those not exchanged Magnetic body is damaged, which, for. B. with egg coating a single continuous layer of paint ter magnetic body is possible.

Erfindungsgemäße Magnetkörper eignen sich insbe sondere zur Verwendung in Vorrichtungen zur Plas maerzeugung, wie in Anspruch 8 beschrieben. Derar tige Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einer in eine Vakuumkammer eingebrachte Kathode und einer der Kathode zugeordneten Anode zur Er zeugung eines Plasmas, welches nach Anlegen eines elektrischen Potentials zwischen Kathode und Anode zündet und entsprechend dem zugeführten Plasmagas und Gasdruck den Raum zwischen Kathode und Anode erfüllt. Derartige Plasmen können durch magnetfel derzeugende Magnetkörper in definierter Weise räumlich verändert werden, so daß z. B. das Plasma innerhalb eines vorbestimmten räumlichen Volumens durch eine spezifische Magnetfeldauslegung be schränkt werden kann. Die z. B. hierfür eingesetz ten und aus einer Eisen-Neodym-Bor-Legierung be stehenden Dauermagnete sind hierzu innerhalb oder außerhalb der Vakuumkammer angeordnet. Magnetic bodies according to the invention are particularly suitable especially for use in devices for plas ma production as described in claim 8. Derar term devices consist essentially of a cathode placed in a vacuum chamber and an anode associated with the cathode for Er generation of a plasma, which after application of a electrical potential between cathode and anode ignites and according to the plasma gas supplied and gas pressure the space between cathode and anode Fulfills. Such plasmas can be caused by magnetic fields generating magnetic body in a defined manner be spatially changed so that, for. B. the plasma within a predetermined spatial volume through a specific magnetic field design can be restricted. The z. B. used for this and an iron-neodymium-boron alloy standing permanent magnets are within or arranged outside the vacuum chamber.

Eine weitere Anwendung stellt der Einsatz erfin dungsgemäßer Magnete in Kathodenzerstäubungsvor richtungen dar, bei welchen das zwischen Anode und Kathode brennende Plasma zur Zerstäubung eines Targets, welches auf Kathodenpotential liegt, dient. Hierbei ist es erforderlich, daß die die räumliche Ausdehnung des Plasmas bestimmenden ma gnetfelderzeugenden Magnetkörper üblicherweise un mittelbar hinter der Kathode in Targetnähe ange ordnet sind. Während des Kathodenzerstäubungspro zesses wird das zerstäubende Target und die das Target tragende Targetrückplatte, welche als Ka thodenkörper dient, sehr stark erwärmt, was eine Kühlung des Kathodenkörpers durch z. B. ein durch diesen durchströmendes Kühlmedium erforderlich macht. Hierbei wird angestrebt, die Wärme unmit telbar in Targetnähe in das Kühlmedium zu überfüh ren. Die ebenfalls im Kathodenkörper angeordneten Magnetkörper werden dabei zwangsläufig von dem Kühlmedium, welches für Magnetwerkstoffe korrosiv wirkt, umströmt, wodurch eine Erhitzung der Ma gnetkörper vorteilhaft vermieden wird. Die Verwen dung erfindungsgemäßer, geschützter Magnetkörper in derartigen Kathodenzerstäubungsvorrichtungen hat nun ergeben, daß die mit einer Kupferfolie von 0,15 mm bzw. 0,2 mm Dicke ummantelten Magnetkörper selbst bei erhöhten Arbeitstemperaturen über einen Zeitraum von mehreren Monaten keinerlei Korrosion aufwiesen. Als Kühlmedium diente hierbei Wasser, welches durch in dem Kathodenkörper eingelassene Kühlkanäle und in Kontakt mit den durch Folienzu schnitte geschützten Magnetkörper strömt. The application invented another application Magnets according to the invention in sputtering directions in which the between anode and Burning plasma for atomizing a cathode Targets that are at cathode potential, serves. It is necessary that the spatial extent of the plasma determining ma magnetic field generating magnetic body usually un Indirectly behind the cathode near the target are arranged. During the cathode sputtering pro zesses becomes the atomizing target and that Target carrying target backplate, which as Ka testicle body serves, very strongly heated, what a Cooling the cathode body by z. B. a through this cooling medium flowing through required makes. The aim here is to keep the heat to be transferred into the cooling medium near the target ren. The also arranged in the cathode body Magnetic bodies are inevitably from that Cooling medium, which is corrosive for magnetic materials acts, flows around, causing a heating of the Ma gnet body is advantageously avoided. The use formation of the protected magnetic body according to the invention in such sputtering devices has now shown that with a copper foil from 0.15 mm or 0.2 mm thick encased magnetic body even at elevated working temperatures above one No corrosion for several months exhibited. Water was used as the cooling medium, which by embedded in the cathode body Cooling channels and in contact with the through foils cuts protected magnetic body flows.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung er läutert. Im weiteren wird die Erfindung anhand ei nes besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels nä her erläutert. Es zeigen:Further advantageous features of the invention are in the subclaims and in the description purifies. Furthermore, the invention is based on egg nes particularly preferred embodiment nä ago explained. Show it:

Fig. 1 einen abgewickelten, dreiteiligen Zu schnitt für einen quaderförmigen Magnet körper mit Faltlinien, Fig. 1 is a developed three-piece to cut a parallelepiped-shaped magnetic body with fold lines,

Fig. 2 einen einteiligen Folienzuschnitt für ei nen quaderförmigen Magnetkörper mit Falt linien, Fig 2 lines. A one-piece sheet blank for egg NEN cuboid magnet body with folding,

Fig. 3 einen Folienzuschnitt mit eingezeichneten Faltlinien für einen quaderförmigen Ma gnetkörper, Fig. A foil blank with marked fold lines for a cuboidal Ma gnetkörper 3,

Fig. 4 einen auf dem in Fig. 3 dargestellten Fo lienzuschnitt aufliegenden Magnetkörper und Fig. 4 is a lying on the Fo lien Cut shown in Fig. Magnet body and

Fig. 5 eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung in Querschnittsansicht mit eingesetzten kor rosionsgeschützten Magnetkörpern in sche matischer Darstellung. Fig. 5 is a cathode sputtering device in cross-sectional view with inserted corrosion-protected magnetic bodies in cal matic representation.

Die als Schutzschicht einen Magnetkörper allflä chig umgebende Folie besteht aus einem Folienzu schnitt 30, wie er in Fig. 1 abgewickelt darge stellt ist. Der Zuschnitt 30 besteht aus drei ein zelnen Zuschnitteilen 31, 33, 34, welche geeignet sind, einen quadratischen Querschnitt aufweisenden und z. B. in Fig. 4 dargestellten Magnetkörper 60 vollständig zu umwickeln. Das Zuschnitteil 31 hat eine im wesentlichen quadratische Grundform, wel che durch parallel zueinander verlaufende Faltli nien 37a, 37b, 37c, 37d in einzelne, den Außenflächen 62a, 62b, 62c, 62d, 62e des Magnetkörpers 60 zugeord nete Teilflächen 32a, 32b, 32c, 32d, 32e unterteilt ist. Um den Magnetkörper 60 vollflächig, insbeson dere auch die Stirnflächen 62c, 62d, mit einer Schutzschicht zu bedecken, sind die Teilflächen 32a, 32b, 32c, 32d an ihren Kurzseiten zu Verschluß zungen 35a, 35b, 25c, 35d; 36a, 36b, 36c, 36d ausgebil det. Diese Verschlußzungen 35a, 35b, 35c, 35d; 36a, 36b, 36c, 36d werden über die Kanten des Magnet körpers 60 auf die Stirnflächen 62c, 62d abgefal tet, wodurch die Stirnflächen 62c, 62d nicht über lappend, zunächst nur teilweise bedeckt werden. Die anschließend auf die teilbedeckten Stirnflä chen 62c, 62d aufgebrachten Stirnseitenabdeckungen 33, 34 bedecken die Stirnflächen 62c, 62d dann voll ständig. In analoger Weise wird die Teilfläche 32e über eine Langseite 15 des Magnetkörpers 60 abge klappt, so daß diese teilweise mit der durch die Teilfläche 32a bedeckten Außenfläche des Magnet körpers 60 überlappt. Die durch die Überlappung zwischen den Stirnseitenabdeckungen 33, 34 und der Teilfläche 32e mit dem Zuschnitteil 31 gebildete Deckkanten werden anschließend mittels eines Weichlötverfahrens vollständig dichtend für Flüs sigkeiten und Gase verschlossen, so daß der Ma gnetkörper 60 innerhalb des Zuschnitts 30 einge kapselt ist. The all around surface as a protective layer of a magnetic body consists of a film cut 30 as it is shown in FIG. 1 Darge. The blank 30 consists of three individual cut parts 31 , 33 , 34 , which are suitable for having a square cross section and z. B. to completely wrap magnetic body 60 shown in Fig. 4. The cutting part 31 has a substantially square basic shape, which che che by parallel folding lines 37 a, 37 b, 37 c, 37 d in individual, the outer surfaces 62 a, 62 b, 62 c, 62 d, 62 e of the magnetic body 60 assigned sub-areas 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e is divided. In order to cover the entire area of the magnetic body 60 , in particular also the end faces 62 c, 62 d, with a protective layer, the partial surfaces 32 a, 32 b, 32 c, 32 d are on their short sides to lock tongues 35 a, 35 b, 25 c, 35 d; 36 a, 36 b, 36 c, 36 d trained. These locking tongues 35 a, 35 b, 35 c, 35 d; 36 a, 36 b, 36 c, 36 d are folded over the edges of the magnetic body 60 onto the end faces 62 c, 62 d, whereby the end faces 62 c, 62 d are not overlapping, initially only partially covered. The subsequently to the part covered Stirnflä surfaces 62 c, 62 d applied end face covers 33, 34 cover the end faces 62 c, 62 d then fully continuously. In an analogous manner, the partial surface 32 e is folded down over a long side 15 of the magnetic body 60 , so that it partially overlaps with the outer surface of the magnetic body 60 covered by the partial surface 32 a. The cover edges formed by the overlap between the end face covers 33 , 34 and the partial surface 32 e with the cutting part 31 are then completely sealed by means of a soft soldering process for liquids and gases, so that the magnetic body 60 is encapsulated within the cutting 30 .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Folienzuschnittes in seiner abgewickelten Darstellung zeigt Fig. 2. Der Folienzuschnitt 40 besteht aus einem einstückigen Zuschnitteil 41, welches zur vollständigen Abdeckung eines einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Magnetkör pers 60 (siehe Fig. 4) dient. Das Zuschnitteil 41 besitzt eine quadratische Grundform, welche durch Faltlinien 47a, 47b, 47c, 47d in die gleichgroßen Teilflächen 42b, 42c, 42d, 42e und eine kleinere Teilfläche 42a unterteilt ist. An die Teilflächen 42c bzw. 42d sind jeweils paarweise identische Verschlußlappen 43b, 44b bzw. 43a, 44a angesetzt. Diese Verschlußlappen 43a, 43b; 44a, 44b selbst sind durch gestrichelt eingezeichnete Faltlinien in einzelne, unterschiedliche Flächen unterteilt. Diese Teilflächen der Verschlußlappen 43a, 43b; 44a, 44b werden an den Faltlinien des mit seinen Teilflächen 42a, 42b, 42c, 42d, 42e auf einem Ma gnetträger 60 anliegenden Zuschnitteils 41 auf die benachbarten Außenflächen des Magnetträgers 60 ab gewinkelt, so daß auch dessen stirnseitige Außen flächen 62c, 62d vollständig abgedeckt sind. Zum dauerhaften dichten Verbinden insbesondere der Teilfläche 42a mit der Teilfläche 42e ist ein Löt verfahren vorgesehen, welches in Abhängigkeit der Werkstoffwahl des Zuschnitts 40 ausgewählt wird.A further exemplary embodiment of a film blank according to the invention in its developed representation is shown in FIG. 2. The film blank 40 consists of a one-piece blank part 41 , which serves to completely cover a magnetic body 60 having a square cross section (see FIG. 4). The blank part 41 has a square basic shape, which is divided by fold lines 47 a, 47 b, 47 c, 47 d into the same-sized partial areas 42 b, 42 c, 42 d, 42 e and a smaller partial area 42 a. At the partial surfaces 42 c and 42 d, pairs of identical flaps 43 b, 44 b and 43 a, 44 a are attached. These flaps 43 a, 43 b; 44 a, 44 b are divided into individual, different areas by dashed fold lines. These partial surfaces of the sealing tabs 43 a, 43 b; 44 a, 44 b of with its partial surfaces 42 a, b at the fold lines 42, 42 c, 42 d, from angled 42 e on a Ma gnetträger 60 adjacent pattern piece 41 on the adjacent outer surfaces of the magnet support 60, so that its front side Outer surfaces 62 c, 62 d are completely covered. For permanent sealed connection, in particular the part of surface 42 a with the surface portion 42 e, a solder is provided method which is selected depending on the choice of material of the blank 40th

Ein zu den vorgenannten, in den Fig. 1 und 2 dar gestellten Zuschnitten 30, 40 alternativer Zu schnitt ist in Fig. 3 in seiner Abwicklung und in Fig. 4 zusammen mit dem zu bedeckenden Magnetkör per dargestellt. Der Zuschnitt 50 weist eine im wesentlichen quadratische Grundform auf, welche durch insgesamt vier parallel zueinander verlau fende, gestrichelt eingezeichnete Faltlinien 57a, 57b, 57c, 57d in fünf Teilflächen 52a, 52b, 52c, 52d, 52e, welche jeweils als Rechtecke ausgebildet sind, unterteilt ist. Die mittige Teilfläche 52c besitzt in Längsrichtung eine grö ßere Ausdehnung als die übrigen Teilflächen 52a, 52b, 52d, 52e und weist endseitig jeweils einen Verschlußlappen 54a bzw. 54b auf. Die Verschluß lappen 54a, 54b sind dazu vorgesehen, wie in Fig. 4 dargestellt, die stirnseitigen Außenfläche 62c und 62d des Magnetkörpers 60 zu bedecken. Der Magnet 60 besitzt in seiner Längsrichtung eine kleinere Ausdehnung als die Längsrichtung des Zuschnitts 50. Der an den Außenflächen 62a, 62b, 62c, 62d, 62e anliegende Zuschnitt 50 überragt somit die jeweils an den Stirnseiten 62c und 62d in Längsrichtung. Die überstehenden Bereiche der Teilflächen 52, 52b, 52c, 52d, 52e werden über die Kanten des Ma gnetkörpers 60 auf die stirnseitigen Außenflächen 62e, 62d abgewinkelt und abschließend mit den eben falls über eine Kante einer Kurzseite des Magnet körpers 60 abgewinkelten stirnseitigen Außenflä chen 62e bzw. 62d vollständig bedeckt. Die über lappenden Teilflächen 52a mit 52e sowie 54a mit den auf der Außenfläche 62d teilweise abgewinkel ten Teilflächen 52a, 52b, 52d, 52e werden ebenso wie die überlappende Verschlußlappe 54b mit den Teilflächen 52a, 52b, 52d, 52e mittels eines Lötver fahrens dichtend und dauerhaft miteinander verbun den. One to the aforementioned, shown in FIGS. 1 and 2 represent cuts 30 , 40 alternative to cut is shown in Fig. 3 in its development and in Fig. 4 together with the magnetic body to be covered by. The blank 50 has an essentially square basic shape, which is formed by a total of four fold lines 57 a, 57 b, 57 c, 57 d running parallel to one another and drawn in broken lines in five partial areas 52 a, 52 b, 52 c, 52 d, 52 e, which are each formed as rectangles, is divided. The central partial surface 52 c has a larger extension in the longitudinal direction than the other partial surfaces 52 a, 52 b, 52 d, 52 e and each has a closing flap 54 a or 54 b at the end. The closure lobes 54 a, 54 b are provided, as shown in Fig. 4, to cover the front outer surface 62 c and 62 d of the magnetic body 60 . The magnet 60 has in its longitudinal direction has a smaller extension than the longitudinal direction of the blank 50. The on the outer surfaces 62 a, 62 b, 62 c, 62 d, 62 e adjacent blank 50 surmounted thus respectively at the end faces 62 c and 62 d longitudinal. The protruding areas of the sub-areas 52 , 52 b, 52 c, 52 d, 52 e are angled over the edges of the magnetic body 60 onto the front outer surfaces 62 e, 62 d and finally with the body if also over an edge of a short side of the magnetic body 60 angled face surfaces 62 e and 62 d completely covered. The a to 52e and 54a to d on the outer surface 62 partially abgewinkel th partial surfaces 52 a, b overlapping part surfaces 52 52, 52 d, 52 e as well as the overlapping shutter Lapp 54 b with the partial surfaces 52 a, 52 b, 52 d, 52 e sealingly and permanently connected to each other by means of a soldering process.

Als Werkstoff für die Zuschnitte 30, 40, 50 haben sich in der Praxis Kupfer, Zinn, Zink, Chrom- Nickel-Legierungen als gut geeignet herausge stellt. Typische Schichtdicken der Folienzuschnit te 30, 40, 50 liegen im Bereich von 0,05 mm bis 1,5 mm. Für Magnetkörper mit den Abmessungen 10 mm × 10 mm × 50 mm haben sich Folienzuschnitte mit Dicken von 0,15 mm als besonders vorteilhaft er wiese, da diese dicht auf den Außenflächen der zu schützenden Magnetkörper anliegen.In practice, copper, tin, zinc, chromium-nickel alloys have proven to be a suitable material for the blanks 30 , 40 , 50 . Typical layer thicknesses of the film cuts 30 , 40 , 50 are in the range from 0.05 mm to 1.5 mm. For magnetic bodies with the dimensions 10 mm × 10 mm × 50 mm, film cuts with thicknesses of 0.15 mm have proven to be particularly advantageous since they lie tightly on the outer surfaces of the magnetic bodies to be protected.

Derartige durch Folienzuschnitte 30, 40, 50 gekap selte Magnetkörper 60 finden bevorzugt Anwendung in Kathodenanordnungen 11, welche zur Erzeugung eines Plasmas zwischen einer Kathode und einer in der Fig. 5 nicht dargestellten Anode eingesetzt werden. Die Kathodenanordnung 11 ist Teil einer nicht dargestellten Kathodenzerstäubungsvorrich tung, welche zum plasmainduzierten Aufsputtern von Material auf Substraten bekannt sind. Hierzu weist die Kathodenanordnung 11 ein zu sputterndes Target 6 auf, welches randseitig von Bügeln 10a, 10b, wel che andernends an einer Bodenplatte 24 eingehakt sind, gehalten wird. Das oberhalb des Targets 6 brennende und auf dieses sputternd einwirkende Plasma wird durch von auf der Rückseite des Tar gets angeordneten Magnetkörpern 16a, 16b, 16c er zeugtes Magnetfeld in seiner räumlichen Ausdehnung und Position definiert. Das von den Magnetkörpern 16a, 16b, 16c erzeugte Magnetfeld ist schematisch durch die eingezeichnete Magnetfeldlinie 17 ange deutet. Das auf das Target 6 einwirkende Plasma erwärmt dieses, welches einen Großteil der Wärmee nergie an die mit dem Target 6 verbundene Targe trückplatte 8 ableitet. Um ein Überhitzen des Tar gets 6, der Targetrückplatte 8 und der mit der Targetrückplatte in wärmeleitender Verbindung be findlichen Kantenteile 12a, 12b zu verhindern, sind benachbart zur Targetrückplatte 8 und von dieser durch eine Membran 7 getrennt, Kühlmittelkanäle 14a, 14b vorgesehen, welche in einem Kathodenkörper 13 ausgebildet sind. Durch die Kühlmittelkanäle 14a, 14b strömt ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmedium, welches die über die Membran 7 von der Targetrückplatte 8 auf den Kathodenkörper 13 ein strahlende Wärmeenergie abführt. Die direkt an die Kühlmittelkanäle 14a, 14b angrenzenden Magnete 16a, 16b, 16c werden zwecks ihrer Kühlung ebenfalls von dem Kühlmedium vollständig umspült, um deren Aufheizung weitestgehend zu vermeiden. Die Magnete 16a, 16b, 16c bestehen aus einzelnen Magnetkörpern, welche in erfindungsgemäßen Folienzuschnitten vollständig gegen Einwirkung des Kühlmediums ge schützt gekapselt sind. Um die flächenhafte Aus dehnung des Plasmas auf der Vorderseite des Tar gets 6 einzustellen, sind eine Vielzahl weitere, in Fig. 5 nicht dargestellte, parallel außerhalb der Zeichenebene zu den Magneten 16a, 16b, 16c ange ordnete Magnete vorgesehen. Die Kühlmittelkanäle 14a, 14b sind durch zwischen dem Kathodenkörper 13 und den Kantenteilen 12a, 12b angeordneten Dich tungselementen 9a, 9b gegen Austritt von Kühlflüs sigkeit oder Kühlgas hermetisch abgeschlossen. Die Dichtungselemente 9a, 9b werden über in dem Katho denkörper 13 randseitig angeordnete und diesen durchragende Schrauben 18a, 18b fest gegen den Ka thodenkörper 13 und die Kantenteile 12a, 12b ange preßt. Der Kathodenkörper 13 selbst ist mit einer an diesem angesetzten Keilleiste und zwei auf der Bodenplatte 24 verschiebbaren Keilen 22a, 22b in Bezug zum Target 6 einerseits und der Bodenplatte 24 andererseits räumlich fixierbar. Hierzu werden die Keile 22a, 22b zueinander verschoben und erzeu gen über ihre Schrägflächen und die aufliegende Keilleiste 20 eine auf den Kathodenkörper 13 wir kende Spannkraft, die das Target 6 in Bezug zum Kathodenkörper 13 und den Magneten 16a, 16b, 16c fi xiert. Magnetic bodies 60 encapsulated by film cuts 30 , 40 , 50 are preferably used in cathode arrangements 11 which are used to generate a plasma between a cathode and an anode (not shown in FIG. 5). The cathode assembly 11 is part of a cathode sputtering device, not shown, which are known for plasma-induced sputtering of material onto substrates. For this purpose, the cathode arrangement 11 has a target 6 to be sputtered, which is held on the edge by brackets 10 a, 10 b, which are hooked to a base plate 24 at the other end. The above the target 6 burning and acting on this sputtering plasma is defined by the magnetic bodies 16 a, 16 b, 16 c arranged on the rear of the target, it generates its spatial extent and position. The magnetic field generated by the magnetic bodies 16 a, 16 b, 16 c is indicated schematically by the drawn magnetic field line 17 . The plasma acting on the target 6 heats it, which derives a large part of the heat energy from the target plate 8 connected to the target 6 . To an overheating of the Tar gets 6, the target backing plate 8 and be with the target backing plate in thermally conductive connection-sensitive edge parts 12 a, to prevent 12 b are adjacent to the target backing plate 8 and separated from it by a membrane 7, coolant channels 14 a, 14 b provided which are formed in a cathode body 13 . A liquid or gaseous cooling medium flows through the coolant channels 14 a, 14 b and dissipates the radiant thermal energy via the membrane 7 from the target back plate 8 to the cathode body 13 . The magnets 16 a, 16 b, 16 c directly adjacent to the coolant channels 14 a, 14 b are also completely flushed around by the cooling medium for the purpose of cooling them in order to largely avoid heating them up. The magnets 16 a, 16 b, 16 c consist of individual magnetic bodies which are completely encapsulated in the film blanks according to the invention to protect against the action of the cooling medium. In order to adjust the areal expansion of the plasma on the front of the target 6 , a large number of further magnets, not shown in FIG. 5, are provided in parallel outside the plane of the drawing to the magnets 16 a, 16 b, 16 c. The coolant channels 14 a, 14 b are hermetically sealed by means of between the cathode body 13 and the edge parts 12 a, 12 b arranged processing elements 9 a, 9 b against leakage of cooling liquid or cooling gas. The sealing elements 9 a, 9 b are in the Katho denkörper 13 arranged on the edge side and these protruding screws 18 a, 18 b firmly pressed against the Ka thode body 13 and the edge parts 12 a, 12 b. The cathode body 13 itself can be spatially fixed in relation to the target 6 on the one hand and the bottom plate 24 on the other hand with a wedge strip attached to this and two wedges 22 a, 22 b displaceable on the base plate 24 . For this purpose, the wedges 22 a, 22 b are displaced relative to one another and generate, via their inclined surfaces and the wedge strip 20 resting thereon, a clamping force on the cathode body 13 that holds the target 6 in relation to the cathode body 13 and the magnets 16 a, 16 b, 16 c fi xed.

Reference list

22nd

Zerstäubungskathode
Atomizing cathode

55

Boden
ground

66

Target
Target

77

Membran
membrane

88th

Targetrückplatte
Target back plate

99

a, b Dichtungselement
a, b sealing element

1010th

a, b Bügel
a, b bracket

1111

Kathodenanordnung
Cathode arrangement

1212th

a, b Kantenteil
a, b edge part

1313

Kathodenkörper
Cathode body

1414

a, b Kühlmittelkanal
a, b coolant channel

1515

Langseite
Long side

1616

a, b, c Kühlmittelkanal
a, b, c coolant channel

1717th

Magnetfeldlinie
Magnetic field line

1818th

a, b Schraube
a, b screw

2020th

Keilleiste
Wedge ledge

2222

a, b Keil
a, b wedge

2424th

Bodenplatte
Base plate

3030th

Zuschnitt, Folienzuschnitt 3-teilig
Cutting, 3-piece film cutting

3131

Zuschnitteil
Blank part

3232

a, b, c, d, e Teilfläche
a, b, c, d, e partial area

3333

Stirnseitenabdeckung, Zuschnitteil
Face cover, cut part

3434

Stirnseitenabdeckung, Zuschnitteil
Face cover, cut part

3535

a, b, c, d Verschlußzunge
a, b, c, d tongue

3636

a, b, c, d Verschlußzunge
a, b, c, d tongue

3737

a, b, c, d Faltlinie
a, b, c, d fold line

4040

Zuschnitt, Folienzuschnitt, einteilig
Cutting, film cutting, one piece

4141

Zuschnitteil
Blank part

4242

a, b, c, d, e Teilfläche
a, b, c, d, e partial area

4343

a, b Verschlußlappen
a, b flaps

4444

a, b Verschlußlappen
a, b flaps

4747

a, b, c, d Faltlinie
a, b, c, d fold line

5050

Zuschnitt, Folienzuschnitt
Cutting, film cutting

5151

Zuschnitteil
Blank part

5252

a, b, c, d, e Teilfläche
a, b, c, d, e partial area

5454

a, b Verschlußlappen
a, b flaps

5757

a, b, c, d Faltlinie
a, b, c, d fold line

6060

Magnetkörper
Magnetic body

6262

a, b, c, d, e Außenfläche
a, b, c, d, e outer surface

Claims

1. Magnetic body, preferably made of sintered, metallic and / or ceramic rule's materials with a protective layer surrounding the magnetic body over its entire surface against the action of chemical substances, characterized in that the protective layer consists of a on the magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) the film cut ( 30 , 40 , 50 ) is applied, which is with its partial surfaces ( 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e; 35 a, 35 b, 35 c, 35 d; 36 a, 36 b, 36 c, 36 d; 42 a, 42 b, 42 c, 42 d, 42 e; 43 a, 43 b; 44 a, 44 b; 52 a, 52 b, 52 c, 52 d, 52 e ; 54 , 56 ) completely covers the outer surfaces ( 62 a, 62 b, 62 c, 62 d, 62 e) of the magnetic body ( 60 ) and adjacent, opposing partial surfaces ( 32 a, 32 e) with their side edges in such a way by means are permanently connected, that the Ma gnetkörper (16 a, 16 b, c 16; 60) enclosed in the enzuschnitt from Foli (30, 40, 50) cavity is completely encapsulated, whereby the contact of the Magnetk rpers (16 a, 16 b, 16 c; 60 ) is prevented with chemically reactive substances.

2. Magnetic body according to claim 1, characterized in that the film blank ( 30 , 40 , 50 ) consists of a metallic material.

3. Magnetic body according to claim 1 and / or 2, characterized in that the film blank ( 40 , 50 ) is integrally formed.

4. Magnetic body according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the foil blank ( 30 , 40 , 50 ) made of copper or tin or nickel or lead or zinc or a copper-zinc alloy or a chrome -Nickel alloy or a titanium-zinc alloy.

5. Magnetic body according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the foil blank ( 30 , 40 , 50 ) consists of an alloy which contains at least two of the metals copper, tin, nickel, lead, zinc.

6. Magnetic body according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the mutually opposite side edges of the on the magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) adjacent Foliezu cut ( 30 , 40 , 50 ) such together ver soldered or welded or glued that the film blank ( 30 , 40 , 50 ) the Ma gnetkörper ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) sealing, especially for liquids or gases, umman tiert.

7. Magnetic body according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the film blank ( 30 , 40 , 50 ) has a thickness of up to 1.5 mm, preferably from 0.05 mm to 1 mm.

8. Use of a magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c) according to at least one of claims 1 to 7 in a device for plasma generation with an insertable in a vacuum chamber Ka method and one of the cathode assigned to an ode for generating a plasma, the Magnetic bodies ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) are arranged in such a way to the space filled by the plasma that the magnetic field ( 70 ) generated by the magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) acts on the plasma, and wherein the encapsulated in the film blank ( 30 , 40 , 50 ) magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) is in heat-conducting contact with a preferably liquid or gaseous cooling medium, whereby the magnetic body ( 16 a, 16 b, 16 c; 60 ) can be tempered.

9. Use of a magnetic body according to claim 8, characterized in that the cooling medium Contains water.

10. Magnetic body according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the film blank ( 30 , 40 , 50 ) consists of a plastic film or a metallized plastic film.