真空镀膜系统主要构成
1.真空室
涂层设备主要有连续涂层生产线及单室涂层机两种形式,不锈钢材料制造、表面进行化学抛光处理,真空室组件上焊有各种规格的法兰接口。
2.真空获得部分
在真空技术中,真空获得部分是重要组成部分。真空的获得不是一种真空设备和方法所能达到的,必须将几种泵联合使用,如机械泵、罗茨泵、分子泵系统等。
3.真空测量部分
真空系统的真空测量部分,就是要对真空室内的压强进行测量。像真空泵一样,没有一种真空计能测量整个真空范围,人们于是按不同的原理和要求制成了许多种类的真空计。
4.电源供给部分
靶电源主要有直流电源、中频电源、脉冲电源、射频电源(RF)。
5.工艺气体输入系统
工艺气体,如氮气(N2)、氢气(H2)、氧气(O2)等,一般均由气瓶供应,经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀,然后通入真空室。
6.机械传动部分
涂层要求周边必须厚度均匀一致,因此,在涂层过程中须有三个转动量才能满足要求。
7.加热及测温部分
涂层设备一般有不同位置的加热器,用热电偶测控温度。但是,由于热电偶装夹的位置与工件位置不同,温度读数不可能是工件的真实温度。要想测得工件的真实温度,有很多方法,可以在工件上装高温试纸或热偶计。
8.离子蒸发及溅射源
多弧镀的蒸发源一般为圆饼形,俗称圆饼靶,也有长方形的多弧靶。靶座中装有磁铁,通过前后移动磁铁,改变磁场强度,可调整弧斑移动速度及轨迹。为了降低靶及靶座的温度,要给靶座不断通入冷却水。为了保证靶与靶座之间的高导电、导热性,还可以在靶与靶座之间加锡垫片。
9.水冷系统
一般由冷水塔,冰水机,水泵等组成。
10.工控系统
真空镀膜技术的应用领域
在平板显示器中
所有各类平板显示器都要用到各种类型的薄膜,而且,几乎所有类型的平板显示器件都需要使用ITO膜,以满足透明电器的要求。可以毫不夸张的说,没有薄膜技术,就没有平板显示器件。
在太阳能利用方面
当需要有效地利用太阳热能时,就要考虑采用对太阳光线吸收较多、而对热辐射等所引起的损耗较小的吸收面。太阳光谱的峰值大约在波长为2-20μm之间的红外波段。由于太阳辐射与热辐射光谱在波段上有差异,因此,为了有效地利用太阳热能,就必须考虑采用具有波长选择特性的吸收面。
理想的选择吸收面,是太阳辐射光谱的波段(可见光波段)吸收率(α)为1,在热辐射波段(红外波段)辐射率(ε)为0。
在防伪技术中
防伪膜种类很多,从使用方法可分为反射式和透射式;从膜系附着方式可以分为直接镀膜式、间接镀膜式或间接镀膜剪贴式。
在飞机防护涂层方面
飞机的钛合金紧固件,原来采用电镀方法镀镉。但在镀镉中含有氢,所以在飞行过程中,受到大气、海水的腐蚀,镀层上容易产生“镉脆”,甚至引起“空难”。
1964年,采用离子镀方法在钛合金紧固件上镀铝,解决了飞机零件的“镉脆”问题。在离子镀技术中,由于给工件施加负偏压,可以形成“伪扩散层”、细化膜层***,因此,可以显著提高膜层的耐腐蚀性能。
在光学仪器中
人们熟悉的光学仪器有望远镜、显微镜、照相机、测距仪,以及日常生活用品中的镜子、眼镜、放大镜等,它们都离不开镀膜技术,镀制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等几种。
在信息存储领域中
薄膜材料作为信息记录于存储介质,有其得天独厚的优势:
由于薄膜很薄,可以忽略涡流损耗;磁化反转极为迅速;与膜面平行的双稳态状态容易保持等。
为了更精密地记录与存储信息,必然要采用镀膜技术。
在传感器方面
在传感器中,多采用那些电气性质相对于物理量、化学量及其变化来说,极为敏感的半导体材料。此外,其中,大多数利用的是半导体的表面、界面的性质,需要尽量增大其面积,且能工业化、格制作,因此,采用薄膜的情况很多。
在集成电路制造中
晶体管路中的保护层(SiO2、Si3N4)、电极管线等,多是采用CVD技术、PVCD技术、真空蒸发金属技术、磁控溅射技术和射频溅射技术。可见,气相沉积是制备集成电路的技术之一。
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真空镀膜系统
工艺气体输入系统
工艺气体,如气(Ar)、气(Kr)、氮气(N2)、(C2H2)、(CH4)、氢气(H2)、氧气(O2)等,一般均由气瓶供应,经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀,然后通入真空室。这种气体输入系统的优点是,管路简捷、明快,维修或更换气瓶容易。各涂层机之间互不影响。也有多台涂层机共用一组气瓶的情况,这种情况在一些规模较大的涂层车间可能有机会看到。它的好处是,减少气瓶占用量,统一规划、统一布局。缺点是,由于接头增多,使漏气机会增加。而且,各涂层机之间会互相干扰,一台涂层机的管路漏气,真空镀膜价格,有可能会影响到其他涂层机的产品质量。此外,更换气瓶时,必须保证所有机台都处于非用气状态。
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