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真空鍍膜機鍍制薄膜不均勻的解決方法
隨著鍍膜技術(shù)的快速增長,各種類型的真空鍍膜機也開始逐漸出現(xiàn)。但是論起薄膜的均勻性,恐怕所有的真空設(shè)備鍍制的薄膜的均勻性都會受到某種因素影響。
對此,真空鍍膜機廠家指出,它的運作原理其實很簡單。就是通過真空狀態(tài)下正交磁場使電子轟擊Ar氣形成的Ar離子再轟擊靶材,靶材離子沉積于工件表面成膜。如此車燈鍍膜機廠家就該考慮與膜層厚度的均勻性有關(guān)的有真空狀態(tài)、磁場、Ar氣這三個方面。
真空狀態(tài)就需要抽氣系統(tǒng)來控制的,每個抽氣口都要同時開動并力度一致,這樣就可以控制好抽氣的均勻性,如果抽氣不均勻,在真空室內(nèi)的壓強就不能均勻了,壓強對離子的運動是存在一定的影響的。另外抽氣的時間也要控制,太短會造成真空度不夠,但太長又浪費資源,不過有真空計的存在,要控制好還是不成問題的。
真空設(shè)計應(yīng)考慮節(jié)能減排低碳原則
傳統(tǒng)的真空設(shè)計,對于真空室設(shè)計,為了節(jié)約加工成本,采用易加工簡單的真空室,對抽真空系統(tǒng)設(shè)計,經(jīng)常選用極限真空較高的機械泵、羅茨泵、擴散泵組合系統(tǒng),但當前從節(jié)能減排的低碳要求出發(fā),往往是不合理的,而且用戶日后在長期運行中,能耗很大,使應(yīng)用真空的產(chǎn)品后續(xù)成本大為提高。
過去的真空設(shè)計較多考慮真空室參數(shù)選用,抽氣時間計算,真空室容積、抽氣速率、漏率、壓升率、極限真空、強度計算、真空管道分子流流導計算,真空系統(tǒng)的設(shè)計和選用。
當然這些都是需要的,在當時的歷史經(jīng)濟背景下,很少考慮節(jié)能減排,而在當前的世界經(jīng)濟發(fā)展危及地球氣候變暖,生態(tài)失去平衡,以及能源短缺的背景下,真空設(shè)計注重節(jié)能減排的低碳原則,同其它用電大戶一樣,有義不容辭的責任;
固然,這樣改進真空設(shè)計,一般也可能降低真空設(shè)備制造成本,但有時即使設(shè)計中貫徹低碳原則,提高了些成本,也應(yīng)在所不惜,譬如涉及抽氣時間的真空室容積選擇,不能一開始就選用圓柱形筒狀,必須依低碳原則考慮一下其它形狀能否更節(jié)能。
在現(xiàn)代先進的加工、焊接技術(shù)條件下,需要權(quán)衡一下把節(jié)能考慮的‘權(quán)重’提高。又譬如涉及極限真空的選擇,不能一開始就追求選用高的極限真空的指標,極限真空非常高,當然能使背景真空非常潔凈,對工藝有利,但不能無節(jié)制,常常在不影響工藝的條件下,可以選用極限真空不太高的指標。
真空鍍膜機的陰極電弧技術(shù)
真空鍍膜機的陰極電弧技術(shù)是利用真空環(huán)境下的弧光放電,使固體陰極靶材蒸發(fā)、離化并通過等離子體的強化作用,飛向陽極基體表面沉積成膜的技術(shù)。正因為如此,陰極電弧技術(shù)具有極高的沉積速率。
在含有惰性氣體或反應(yīng)氣體的真空環(huán)境下沉積在基體表面,具有高能量的離子束對于提高膜基結(jié)合力和打亂膜的柱狀晶結(jié)構(gòu)是非常有利的,從而也可大幅度改善膜的組織結(jié)構(gòu)和力學性能。目前,各薄膜設(shè)備制造商通過對成膜原理和工藝的研究采用各種不同的措施來減少“液滴”的產(chǎn)生。
其中BAI1200、RCS是采用圓形平面陰極源技術(shù)和輻射加熱技術(shù),可進行快速鍍膜生產(chǎn)。利用該工藝制備的TiAlN可增強加工工具切削刃的穩(wěn)定性,并使干切削加工成為可能。
真空鍍膜機設(shè)計安全
安全保護系統(tǒng)對任何儀器設(shè)備都是很重要的。為保證整機設(shè)備和人身安全,對于用戶來說,我們設(shè)計分配了2級的安全級別,即管理者和操作者。管理者可以修改工藝和參數(shù),而操作者只能執(zhí)行程序,查閱程序參數(shù)。
不論是工作在自動工作方式,還是手動維護方式,輸出量的互鎖保護都是非常重要的。為防止誤操作,我們設(shè)計了互鎖電路和程序互鎖的2級互鎖。條件不充分按錯鍵時,系統(tǒng)給予提示不執(zhí)行錯誤命令。系統(tǒng)中還增添了某些重要參數(shù)的安全區(qū)域報警或警告。通過紅黃綠三色警示燈和訊響器的控制動作,分別實現(xiàn)各種情況的警示。如工藝過程中工藝氣體充氣流量稍低于設(shè)定流量時,給予黃燈訊響警告仍然繼續(xù)工作,壓力恢復后流量轉(zhuǎn)為正常,綠色指示燈亮。但當流量低于設(shè)定的下限時,紅燈點亮報警,停止工藝進程
鍍膜機通過用戶的使用和生產(chǎn),證明整個程序化自動控制系統(tǒng)滿足了用戶的使用要求。
控制系統(tǒng)界面清晰友善、編程簡單、操作方便、數(shù)據(jù)查閱迅速、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、工藝重復性好,光學減反射膜層的透射率等性能指標完全符合航天GaAs太陽電池的要求,并為今后提高GaAs太陽電池的減反射膜層性能提供了良好的平臺。
盡管如此,電子束蒸發(fā)鍍膜機的發(fā)展在國內(nèi)已有幾十年,技術(shù)雖不斷提高,但比較國外先進技術(shù)還有一定差距。本文對電子束蒸發(fā)鍍膜機所應(yīng)用的控制技術(shù)國際上雖然不是很新的技術(shù),但此方面控制系統(tǒng)的應(yīng)用,在國內(nèi)生產(chǎn)的真空應(yīng)用設(shè)備上還很少,且要能長期工作穩(wěn)定可靠,還有很大的發(fā)展空間,這是和國內(nèi)真空行業(yè)在真空應(yīng)用設(shè)備上的整體發(fā)展水平相關(guān)的。