PVD va CVD vakuum qoplama texnologiyasi va tizimi

PVD va CVD vakuumli qoplama texnologiyasi va tizimi

IKS PVD, sirtni tozalash loyihasi uchun mos PVD vakuumli qoplama mashinasini taklif qiladi, hozir biz bilan bog'laning,

iks.pvd@foxmail.com

Vakuum qoplamasi vakuumni qo'llash sohasidagi muhim jihatlardan biridir, u vakuum texnologiyasiga asoslangan, fizik yoki kimyoviy usullardan foydalanish, elektron nurni, molekulyar nurni, ion nurlarini, ion nurlarini, radio chastotasi va magnit nazorati va bir qatorni yangi texnologiyalarni taqdim etish uchun yangi texnologiyalarni ishlab chiqarish, ilmiy tadqiqot va kino tayyorlashning amaliy ishlab chiqarilishi. Oddiy qilib aytganda, vakuum bilan qoplangan ob'ektga (substrat, substrat yoki matris deb ataladi) qotib olish va uni saqlash uchun metall, qotishma yoki aralashmani bug'lantirish yoki puflash usuli vakuum qoplamasi deyiladi.

Barchaga ma'lumki, ba'zi materiallar yuzasida, nozik bir plyonka qoplangan ekan, materialda ko'plab yangi, yaxshi jismoniy va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. 1970-yillarda ob'ektlarning yuzasiga qoplama asosiy usullari elektroliz va elektrolitlar qoplamasi edi. Birinchisi, elektroliz elektrolizidan, elektrolitik ion qoplamasidan boshqa elektrod substratining yuzasi bo'lib, bu qoplamaning holati substratning yaxshi elektr o'tkazuvchanligi bo'lishi kerak va filmning qalinligi nazorat qilish qiyin. Ikkinchisi kimyoviy kamaytirish usulidan foydalanish, membrana materialining eritmasiga tayyorlanishi va reaktsiya jarayonida tezda ishtirok etishi kerak, bu qoplamali usul nafaqat kino majburiy kuchini yo'qotmaydi va qoplama ham oddiy, ham nazorat qilish oson emas , lekin ayni paytda jiddiy ifloslanishlarga olib keladigan ko'p miqdorda chiqindi suyuqlik ishlab chiqaradi. Shuning uchun, bu ikki qoplama jarayoni, ho'l qoplama usuli deb ataladi, juda cheklangan.

Vakuum qoplamasi, odatda quruq qoplama texnologiyasi deb ataladigan namlovchi qoplama usuli bilan ishlab chiqilgan yangi qoplama texnologiyasidir.

Tasniflang

Vakuumni qoplash texnologiyasi odatda ikkita toifaga bo'linadi: fizik bug'lanish birikmasini (PVD) texnologiyasi va kimyoviy bug'lanish (CVD) texnologiyasi.

Jismoniy bug 'biriktiruvchi texnologiyasi qoplama materialini atomlarga, molekulalarga buharlash yoki ularni ionlarga ionlash va ularni turli xil fizik usullar bilan vakuum sharoitida substrat yuzasiga bevosita tushirish usuliga ishora qiladi. Eng qattiq reaktsiyalar plyonkalari fizikaviy bug 'biriktiruv usuli bilan tayyorlanadi. Bu usul, masalan, moddalarning termal bug'lanishi yoki atomlarning atom bombalari ostida yuzaga kelishi kabi, jismoniy jarayonlarni ishlatadi. nozik film. Jismoniy bug 'biriktiruvchi texnologiyasi yaxshi kino / bazaga yopishqoqlik, bir xil va zich plyonka, kino qalinligining yaxshi boshqarilishi, maqsadli materiallarni keng qo'llash, keng tarqalishi oralig'i, saqlanadigan qalin kino, qotishma qatlamning barqaror tarkibi va yaxshi takrorlanuvchanlik afzalliklariga ega. Shu bilan birga, jismoniy bug 'biriktiruvi texnologiyasi ishlash temperaturasi tufayli 500 ℃ ostida nazorat qilinishi mumkin , shuning uchun yuqori tezlikli po'lat va karbid sinfidagi kino kesgichlari uchun oxirgi davolash usuli sifatida foydalanish mumkin. Jismoniy bug'larni yig'ish jarayoni kesish asboblarining kesish ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilasa, odamlar bir vaqtning o'zida yuqori samarali va ishonchli uskunalarni ishlab chiqarish uchun raqobatlashadi, shuningdek, dastur maydonini kengaytirish, ayniqsa yuqori tezlik po'lat, sementlashgan karbid va seramika asboblarini chuqur o'rganish.

Kimyoviy bug'larni biriktiruvchi texnologiya, kimyoviy reaksiya yuzasida gaz fazasining yoki substratning yordami bilan, metall yoki aralash filmni tayyorlash matritsasi usuli bo'yicha, asosan, atmosfera bosimini kimyoviy reaktsiyani o'z ichiga olgan membrana element yoki tarkibiy ta'minot bazasini o'z ichiga olgan elementar gazdir bug 'cho'kishi, past bosimdagi kimyoviy bug'lar birikmasi va CVD va PVD plazmasining kimyoviy bug'lari biriktirilishi va boshqa xususiyatlariga ega.

Xarakterli

Nam yuvish texnologiyasi bilan solishtirilganda, vakuum qoplama texnologiyasi quyidagi afzalliklarga ega:

(1) kino va matritsa materiallarining keng tanlovi, turli funktsiyalari bilan funksional filmlarni tayyorlash uchun kino qalinligi nazorat qilinishi mumkin.

(2) nozik filmlarni vakuum sharoitida tayyorlash, atrof-muhit toza, filmning ifloslanishi oson emas, shuning uchun yaxshi zichlikli, yuqori saflıkta va yagona qoplamali filmni olish mumkin.

(3) kino matritsa bilan yaxshi bog'lanish kuchiga ega va mustahkamdir.

(4) quruq qoplama nima ham chiqindi suyuqlik, na atrof-muhit ifloslanishi ishlab chiqaradi.

Vakuumli qoplama texnologiyasi asosan vakuumli bug'lanish qoplamasi, vakuumli chig'anoq qoplamasi, vakuumli ion qoplamasi, vakuum nurlarini cho'ktirishi, kimyoviy bug' cho'kmasi va boshqa usullarni o'z ichiga oladi. Kimyoviy bug'lar birikmasidan tashqari, boshqa usullar ham quyidagi umumiy xususiyatlarga ega:

(1) har qanday qoplama texnologiyalari kinoga ishlov berish materiallarini isitish va bug'lanish jarayonida hosil bo'lgan bug 'molekulalarining harakatlanishi ko'plab to'qnashuvlar, blokirovkalash va aralashuvlarga ta'sir qilmasligi uchun maxsus vakuumli muhitga muhtoj. Atmosferadagi gaz molekulalari va atmosferadagi ifloslanishlarning salbiy ta'sirlari yo'q qilinadi.

(2) turli qoplama texnologiyalari buharlaşan kino materiallarini gazga aylantirish uchun bug'lanish manbasini yoki maqsadni talab qiladi. Manba yoki maqsadning uzluksiz takomillashuvi tufayli kino materiallari tanlov oralig'i ancha kengaytirildi. Metall, metall qotishmasi, intermetallik birikma, keramika yoki organik materiallar bo'lishidan qat'iy nazar, har qanday metall kino va dielektrik plyonka bug'lanadi va qoplanadi va ko'p qatlamli plyonka turli materiallarni bir vaqtning o'zida bug'lash va qoplash yo'li bilan olinishi mumkin.

(3) bug'lanish yoki plyonka hosil qilish materiallarining kino qalinligi kino qalinligining bir xilligini ta'minlash uchun qoplama qilinadigan ishlov beriladigan buyum bilan kino yaratish jarayonida aniq o'lchash va nazorat qilinishi mumkin.

(4) har bir kino bug'lanish materiallarini oksidlanishiga yo'l qo'ymaslik, kislorodning massa ulushini minimal darajagacha kamaytirishga imkon berish uchun, shuningdek qopqoq kamerasida qoldiq gaz kamerasining tarkibi va massa qismini nozik sozlash valfi orqali aniq nazorat qilishi mumkin, inert gaz, va hokazo., bu esa ho'l qoplamaga erishish mumkin emas.

(5) qoplama uskunalarini doimiy ravishda takomillashtirishga bog'liq holda qoplama jarayoni uzluksiz ravishda ta'minlanishi mumkin, shuning uchun mahsulotni ishlab chiqarishni va atrof muhitni ifloslanish jarayonini sezilarli darajada yaxshilaydi.

(6) filmi vakuum sharoitida ishlab chiqarilgandan so'ng, kino plyonkaning kimyoviy va kimyoviy xususiyatlarini elektrokaplamali kino va kimyoviy kinolarga qaraganda yaxshi qilib qo'yadigan yuqori aniqlik, yaxshi kompaktlik va porloq sirtga ega.

Umumiy usul

Vakuum qoplama usullari juda ko'p, jumladan:

(1) vakuum bug'lanishi: qoplanadigan sirt tozalanadi va qoplama kamerasiga tushiriladi. Evakuatsiya qilinganidan keyin, membrana materiallari bug'ning 13.3pa ga yaqinlashishi uchun yuqori haroratga qizdiriladi va bug 'molekulalari substrat yuzasiga uchib, kino hosil qilish uchun koagulyatsiya qilinadi.

(2) katodning puflab ketishi: katodga qarama qarshi qoplama substratini qo'yish, argon kabi inert gazga kirish) yopiq bo'lishi kerak, bosimni saqlash uchun 1,33 ~ 13,3 Pa ni tashkil qiladi, keyin katot 2000 v DC quvvat manbaiga ulanishi mumkin yorug'lik oqimini, ijobiy zaryadlangan argonli ion to'qnashuvi katotini, uning in'ektsiya atomini hosil qilishni, membranadan atomlardan chiqishni substratga inert atmosferada hosil bo'lishini rag'batlantiradi.

(3) kimyoviy bug'lar birikmasi: tanlangan metall birikmalarining yoki organik birikmalarning termik parchalanishi bilan yupqa qatlamlarni joylashtirish jarayoni.

(4) ion qoplamasi: aslida, ion qoplamasi vakuum bug'lanishi va katotning pushtirilishining organik birikmasi bo'lib, u ham texnik tavsifga ega

Tizim tarkibi

1. Vakuum xonasi

Qoplama uskunalari asosan ikkita doimiy qoplama ishlab chiqarish liniyasi va bitta kamerali qoplama mashinasi, zanglamas po'latdan yasalgan materiallar ishlab chiqarish, argon boshq manbai, sirtni kimyoviy abraziv ishlov berish, vakuum xonasi komponentlari turli spesifikatsiyalarning payvandlash flange interfeysi mavjud.

2. Vakuumni xarid qilish qismi

Vakuumni xarid qilish vakuum texnologiyasining muhim qismidir. Vakuumni sotib olish vakuum uskunasi emas va usullarga erishish mumkin, mexanik nasosi, ildiz nasosi, molekulyar nasos tizimi kabi bir nechta nasoslarning kombinatsiyasi bo'lishi kerak.

3. Vakuum o'lchash qismi

Vakuum tizimining vakuum o'lchash qismi vakuum xonasida bosimni o'lchashdir. Vakuum nasoslar singari vakuum o'lchagichi ham vakuum oralig'ini o'lchay olmaydi, shuning uchun odamlar turli me'yorlarga va talablarga muvofiq turli xil vakuum o'lchagichlarni ishlab chiqaradilar. Termojuft metr, ionlash o'lchagich, piranometr va boshqalar kabi.

4. Quvvat manbai

Maqsadli elektr ta'minoti, asosan, elektr ta'minoti, puls quvvati, RF quvvat manbai (RF), umumiy quvvat manbai ishlab chiqaruvchilari AE, ADL, hotinger va boshqalar bo'lsa, elektr ta'minotini o'z ichiga oladi .

5. Gazni qazib olish tizimini qayta ishlash

Arzon (Ar), kripton (Kr), azot (N2), asetilen (C2H2), metan (CH4), vodorod (H2), kislorod (O2) va boshqalar kabi jarayonlardagi gaz odatda silindr, gaz bosimi kamaytiradigan vana, gaz globus valfi, quvur liniyasi, gaz oqim o'lchagich, elektromagnit qopqoq, piezo valve va keyin vakuum xonasiga kiritiladi. Ushbu gazni kiritish tizimining afzalligi shundaki, quvur liniyasi oddiy, yorqin, oson ta'mirlanishi yoki silindrni almashtirishi mumkin. Har bir qoplama mashinasi bir-biriga ta'sir qilmaydi. Ko'p qoplama mashinalarining bir nechta katta qoplama ustaxonalarida ko'rish mumkin bo'lgan silindrlarni to'plashi mumkin bo'lgan holatlar mavjud. Uning afzalligi shundaki, dozani, birlashgan rejani, birlashgan tartibni egallash uchun gaz ballini tushiradi. Qobiliyatlar shundan iboratki, ulanishlar soni havo oqimi ehtimolini oshiradi. Va har bir qoplama mashinasi, bir qoplama mashinasi quvur qochqinning bir-biriga shikast etkazishi boshqa qoplama mashinasi mahsulotlarining sifatiga ta'sir qilishi mumkin. Bundan tashqari, gaz tsilindrini almashtirishda barcha mashinalar gazsiz holatda bo'lishi kerak.

6. Mexanik transmissiya qismi

Qoplamaning qoplamasi atrofida bir xil kalinlikta bo'lishini talab qiladi, shuning uchun qoplama jarayonida talablarni qondirish uchun uchta aylanish bo'lishi kerak. Ya'ni, (I) ni aylantirish uchun katta qismli ishlov berish stoli zarur bo'lganida, kichik ish bo'lagini yotqizish stoli (II) ham aylanadi va ish qismini bir vaqtning o'zida aylantirishi mumkin (III). Mexanik dizaynda, odatda, katta rotirovka qilish uchun buyumning pastki qismida markazida, agar u mahsulotning aylanishiga erishishni xohlasangiz, unda ko'plab kichik yulduz tishli donalari bilan o'rab olingan, odatda, ishlov berishning aylanishi.

7. Issiqlik va haroratni o'lchash qismlari

Qoplama uskunalari odatda isitgich, termoelement o'lchash va nazorat qilish haroratining turli pozitsiyalariga ega. Shu bilan birga, termokupl qisilishi pozitsiyasi ishlov berish qismidan farqli bo'lgani uchun, haroratni o'qish ishning haqiqiy harorati bo'lishi mumkin emas. Ish qismining haqiqiy haroratini o'lchash uchun juda ko'p usullar bor, siz ish qismida yuqori haroratli sinov qog'ozini yoki termojuft o'lchagichni o'rnatishingiz mumkin.

8. Ionning bug'lanish va puflanish manbalari

Ko'p tomli qoplamaning bug'lanish manbai, odatda, yumaloq kek, ko'pincha yumaloq pirojnoe maqsad sifatida ma'lum, shuningdek, to'rtburchak ko'p burchakli maqsaddir. Maqsad o'rindig'i magnitlangan. Magnitni oldinga va orqaga harakatlantirish orqali magnit maydonning zichligi o'zgarishi mumkin va aylanma joyning harakatlanuvchi tezligi va kuzatuvi sozlanishi mumkin. Maqsad va haroratni kamaytirish uchun mo'ljallangan o'rindiq sovutadigan suv bilan doimiy ravishda oziqlantirilishi kerak. Maqsad va maqsad plitasi o'rtasida yuqori o'tkazuvchanlik va issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlash maqsadida, maqsad va maqsad o'rindiq o'rtasida qalin qistirmalari qo'shilishi mumkin. Magnetronli pushti plyonkalar odatda to'rtburchaklar yoki silindrsimon pushtiruvchi katotlardan foydalaniladi.

9. Suvni sovitish tizimi

Odatda sovuq suv minoralari, muzli suv mashinasi, suv nasoslari va boshqalar.

10. Sanoatni nazorat qilish tizimi